一种足球任意球训练装置的制作方法

本发明涉及体育器材领域，具体是一种足球任意球训练装置。

背景技术

足球有“世界第一运动”的美誉，是全球体育界最具影响力的单项体育运动，比赛中通过任意球直接得分是一种重要的得分手段。足球训练场上练习罚任意球时，原始的方法是完全等同正式足球比赛，利用运动员组成人墙来封堵训练者的射门角度，这种方法仿真度高，但足球运行速度快，随之带来的撞击力度很大，打在人体上不仅疼痛难忍，对处于学习、训练期的学生来说，很容易误伤人体要害部位造成严重伤害。并且需要组织许多人墙球员参与，增加了训练成本，降低了训练效率。目前的足球训练中也出现了一些人墙装置(例如人形板)来模拟防守一方从而力求提高进攻者罚射任意球的质量，然而上述人墙装置通常均为固定不动的结构，其静态的设置形式不能模拟出在比赛中运动员组成人墙的真实防守状态，因而难以达到在比赛实战情况下真正提高运动员罚射任意球质量的作用。此外，虽然目前市面上也出现了一些能够模拟跳跃的人墙，然而上述人墙装置普遍存在自动化程度不高、模拟实战的效果不强等缺点。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种足球任意球训练装置，用以模拟出更加符合足球比赛实战要求的环境和条件，进而提高足球训练的自动化水平以及任意球射门的训练质量和效率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种足球任意球训练装置，包括底座，所述底座上通过多个弹簧连接安装板，所述安装板上固定设置有多个人形板组件；

还包括锁闭控制组件，所述锁闭控制组件包括设置于安装板下表面的弹性卡扣装置、设置于底座上表面并且与弹性卡扣装置相对应的卡扣槽、解扣电机、拉紧电机、控制单元，所述解扣电机、拉紧电机分别与控制单元相连接；所述解扣电机包括伸缩轴，所述伸缩轴的前端部能够伸入卡扣槽内对弹性卡扣装置和卡扣槽进行解扣；

所述拉紧电机包括旋转轴，所述旋转轴上固定连接有拉紧绳，所述拉紧绳的另一端固定设置于安装板的下表面，在旋转轴的旋转作用下，拉紧绳能够缠绕于旋转轴之上并且将安装板向底座进行拉动直至弹性卡扣装置卡合于卡扣槽之内，此时控制单元控制拉紧电机停止工作并且位于放空状态；

还包括声音采集单元和声音识别单元，所述声音采集单元的信号输出端连接声音识别单元的信号输入端，所述声音识别单元的信号输出端连接所述控制单元。即所述声音采集单元通过声音识别单元与控制单元相连接，所述声音采集单元采集周围环境声音，所述声音识别单元识别所采集的声音中是否包含击球声或者口哨声或者特定指令音，并以此判断任意球是否发出，如果判断为任意球已发出，控制单元控制伸缩轴对弹性卡扣装置和卡扣槽进行解扣。

进一步地，所述安装板上均匀开设有多个安装孔，所述人形板组件包括人形板、滑动杆、固定杆、定位螺栓，所述人形板固定连接与滑动杆之上，所述滑动杆设置于固定杆的空腔内，所述定位螺栓固定设置与固定杆的上部，用于固定滑动杆的伸出高度，所述固定杆可拆卸的安装于安装孔内。

进一步地，所述弹性卡扣装置包括卡扣本体和设置于卡扣本体前端的卡钩，所述卡扣槽的上部一侧设置有定位凸块，当所述弹性卡扣装置卡入所述卡扣槽内部时，所述卡钩与定位凸块相互抵接。

进一步地，还包括与控制单元相连接的延迟时间设定按钮，用于输入延迟时间t，如果判断为任意球已发出，控制单元在所述延迟时间t之后控制伸缩轴对弹性卡扣装置和卡扣槽进行解扣。

进一步地，还包括无线传输装置，所述控制单元通过无线传输装置与遥控器相连接。

进一步地，所述声音识别单元识别出所采集的声音中包含击球声，并且在所述击球声超过一定分贝时以此判断出任意球已经发出。

进一步地，所述底座的下部设置有多个万向轮，所述底座的一侧通过转动销连接有拉杆，所述底座上位于安装板的后侧还设置有足球筐，所述足球筐的高度低于所述人形板的高度，所述人形板为硬纸板，所述万向轮上设置有锁死机构，所述安装板与拉杆相对应的一侧侧部设置有拉杆固定槽。

进一步，所述底座上还设置有对安装板进行限位的导向杆，所述人形板组件包括人形板、滑动杆和固定杆，所述固定杆固定于安装板上，所述人形板固定于滑动杆上，所述固定杆内部设置有轨道空腔，所述滑动杆下端滑动固定在轨道空腔内，所述轨道空腔内还设置有与滑动杆配合的阻尼橡胶，所述固定杆顶部设置有阻挡滑动杆滑出的挡块。

更进一步，所述滑动杆底部设置有凸台，所述凸台与阻尼橡胶错位设置，所述挡块下端设置有与凸台对应的回位簧，所述回位簧沿所述滑动杆的杆身方向布置。

更进一步，所述安装板上设置有多个人形板组件，每个人形板组件的固定杆长度不等，使得每个滑动杆在固定杆内的移动行程不同，所述每个回位簧的劲度系数不等。

另外，在本发明所述技术方案中，凡未做特别说明的，均可采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

本发明具有以下优点：本发明能够方便的调节人墙的数量以及高度，此外，还能够动态模拟出在比赛中运动员组成人墙的真实防守状态(迎球起跳扩大防守范围)，与现有技术相比，本发明具有结构新颖独特、操作方便、使用效果好、易于大规模实施推广等优点，能够最大限度的模拟足球比赛中罚射任意球时的实际防守情况。使用时，通过拉紧电机使弹性卡扣装置卡在卡扣槽内，此时弹簧处于压缩状态，并且拉紧电机处于放空状态，当运动员发射出任意球时，通过设置声音采集单元、识别单元，控制单元能够及时控制解扣电机的伸缩轴伸入卡扣槽内对弹性卡扣装置和卡扣槽进行解扣，此时在弹簧弹力作用下，人形板也向上起跳，能够真实模拟出在比赛中运动员组成人墙的真实防守状态，更加符合足球比赛实战要求的环境和条件，能够有效提高足球训练的自动化水平以及任意球射门的训练质量和效率。本发明有益于足球运动员提高任意球射门的质量，大规模推广使用后，能够有效提高我国足球运动的竞技水平，提高训练效率，降低训练成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明弹性卡扣装置与卡扣槽的卡接示意图；

图3是本发明的控制原理图。

图中：1、底座；2、安装板；3、弹簧；4、人形板；5、滑动杆；6、固定杆；7、定位螺栓；8、足球筐；9、弹性卡扣装置；10、卡扣槽；11、解扣电机；12、控制单元；13、万向轮；14、拉杆；15、转动销；16、拉紧电机；17、拉杆固定槽；91、卡扣本体；92、卡钩；101、定位凸块；111、伸缩轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1-3，一种足球任意球训练装置，包括底座1，所述底座1上通过多个弹簧3连接安装板2，所述安装板2上固定设置有多个人形板组件。还包括锁闭控制组件，所述锁闭控制组件包括设置于安装板2下表面的弹性卡扣装置9、设置于底座1上表面并且与弹性卡扣装置9相对应的卡扣槽10、解扣电机11、拉紧电机16、控制单元12，所述解扣电机11、拉紧电机16分别与控制单元12相连接；所述解扣电机11包括伸缩轴111，所述伸缩轴111的前端部能够伸入卡扣槽10内对弹性卡扣装置9和卡扣槽10进行解扣。

作为可选的实施方式，所述底座1可以为实心金属或者水泥半弧形柱体底座，弧形柱体的弧面与地面接触，弧形柱体的上端平面用于固定弹簧3用于连接安装板2，采用该结构可以实现底座1的不倒翁功能，使得底座1可以沿大致朝向罚球运动员及球门的两个方向来回摆动。作为优选的另一种实施方式，所述底座1为长方形板底座，所述长方形板底座下方还设置有多个万向轮13，从而方便移动。

可选的，所述人形板组件为耐撕裂的竹木纤维板或者塑料板，还可以根据实际需要印刷球星头像。

弹簧3由于并不承担太多负重作用，只需要实现弹性阻挡即可，所以可选用0.3mm以下线径小型不锈钢压力弹簧，为了保证产品的平衡，使其具有一定的防风能力，弹簧外径可采用30cm以上，高度为30-120cm，由于足球运动员弹跳高度较高，所以尽量与实际情况相近或吻合。优选的，控制单元12可以选用电机控制器芯片sop-20，或者带马达控制驱动芯片l9170sop8的接线式主板，并匹配433遥控器。所述拉紧电机16包括旋转轴，所述旋转轴上固定连接有拉紧绳，所述拉紧绳的另一端固定设置于安装板2的下表面，在旋转轴的旋转作用下，拉紧绳能够缠绕于旋转轴之上并且将安装板2向底座1进行拉动直至弹性卡扣装置9卡合于卡扣槽10之内，此时控制单元12控制拉紧电机16停止工作并且位于放空状态或者反向转动，使得拉紧绳具有一定的自由余量，使得拉紧绳能够瞬间自由松开，进而不会影响下一步的解扣步骤。

还包括声音采集单元和声音识别单元，所述声音采集单元的信号输出端连接声音识别单元的信号输入端，所述声音识别单元的信号输出端连接所述控制单元。所述声音采集单元通过声音识别单元与控制单元12相连接，所述声音采集单元采集周围环境声音，所述声音识别单元识别所采集的声音中是否包含击球声或者口哨声或者特定指令音，并以此判断任意球是否发出，如果判断为任意球已发出，控制单元12控制伸缩轴111对弹性卡扣装置9和卡扣槽10进行解扣。可以理解的，为了提高准确性，作为可选的实施方式，所述声音识别单元识别出所采集的声音中包含击球声，并且在所述击球声超过一定分贝时以此判断出任意球已经发出。或者，也可以控制声音采集单元采集声音的范围以此提高控制准确性。

可选的，所述声音采集单元和声音识别单元为一体式电子模块，可以采用telesky的rec-v1或rec-v2，优选集成newwayspeechrecognitionstudiosummer2013及以上版本模块。还具有一定的抗噪声功能。作为可选的另一种方案，可以采用risym品牌的口哨开关模块，该模块成本更低，使用更加简单。

所述安装板2上均匀开设有多个安装孔，所述人形板组件包括人形板4、滑动杆5、固定杆6、定位螺栓7，所述人形板4固定连接与滑动杆5之上，所述滑动杆5设置于固定杆6的空腔内，所述定位螺栓7固定设置与固定杆6的上部，用于固定滑动杆5的伸出高度，所述固定杆6可拆卸的安装于安装孔内。通过以上设置，能够方便的调节人墙的数量以及高度。

所述弹性卡扣装置9包括卡扣本体91和设置于卡扣本体91前端的卡钩92，所述卡扣槽10的上部一侧设置有定位凸块101，当所述弹性卡扣装置9卡入所述卡扣槽10内部时，所述卡钩92与定位凸块101相互抵接。

还包括与控制单元12相连接的延迟时间设定按钮，用于输入延迟时间t，如果判断为任意球已发出，控制单元12在所述延迟时间t之后控制伸缩轴111对弹性卡扣装置9和卡扣槽10进行解扣。可以理解的，通常情况下，发射任意球的地点会离人墙比较近，此时在发出任意球的同一时刻控制人形板起跳即可。而也会存在发射任意球的地点离人墙较远，此时可以控制人形板晚一点起跳，进而能够最大限度的模拟出真实比赛的情况。作为可选的实施方式，所述控制单元12的信号输出端连接延迟时间设定按钮，所述延迟时间设定按钮连接所述拉紧电机16，控制拉紧电机16的动作，拉紧电机16的转动轴通过缠绕或放松拉紧绳实现对安装板2的控制。

还包括无线传输装置，所述控制单元12通过无线传输装置与遥控器相连接。该无线传输装置可以采用ti原装cc1310f128rgzr低功耗无线微控制器芯片，来实现无线控制。所述底座1的下部设置有多个万向轮13，所述底座1的一侧通过转动销15连接有拉杆14，所述底座1上位于安装板2的后侧还设置有足球筐8，所述足球筐8的高度低于所述人形板4的高度，所述万向轮13上设置有锁死机构，所述安装板2与拉杆14相对应的一侧侧部设置有拉杆固定槽17，所述拉杆14的顶部可以限制所述安装板2弹起的高度，防止弹起过高影响训练效果。进一步，优选的，所述拉杆固定槽17可以与拉杆14的杆身滑动配合，所述拉杆14的杆身卡装于所述拉杆固定槽17中，拉杆固定槽17可以在弹簧的推动下沿杆身移动，从而保证弹簧的回弹力沿固定的向上的方向，避免乱弹影响训练效果。优选的，所述拉杆固定槽17为开口具有一定弹性并且朝内收缩的u形槽结构，所述拉杆14与拉杆固定槽17配合的一侧具有膨胀部，所述膨胀部卡装于u形槽结构内，使得拉杆固定槽17可以沿拉杆14移动。

作为可选的实施方式，所述底座上还设置有对安装板进行限位的导向杆，通过导向杆，避免弹簧歪倒倾斜，导致产品失效。所述人形板组件包括人形板、滑动杆和固定杆，所述固定杆固定于安装板上，所述人形板固定于滑动杆上，所述固定杆内部设置有轨道空腔，所述滑动杆下端滑动固定在轨道空腔内，所述轨道空腔内还设置有与滑动杆配合的阻尼橡胶，所述固定杆顶部设置有阻挡滑动杆滑出的挡块。采用该种滑动杆和固定杆滑动配合不固定的方式，当弹簧工作将安装板向上推动时，人形板在加速度作用下会朝上滑动移动，由于有阻尼橡胶的存在，所以滑动的速度和行程每次都不确定，有可能因为与阻尼橡胶锁死，导致不会移动到最顶端，从而形成不规则的阻挡形态，更接近真实的人墙模式。

更进一步，所述滑动杆底部设置有凸台，所述凸台与阻尼橡胶错位设置，作为可选的实施方式，所述滑动杆为方形滑动杆，滑动杆的周向与固定杆内部空腔配合，其一个或者两个或者三个边设置有配合的阻尼橡胶，另一个边设置有凸台，该凸台为设置在滑动杆底端向该一边突出的凸台，所述挡块下端设置有与凸台对应的回位簧，所述回位簧沿所述滑动杆的杆身方向布置，当滑动杆向上滑动时，滑动到顶部时，凸台与回位簧接触，将回位簧压缩，回位簧会将凸台弹回去，从而实现人形板的回落，从而与真实的人墙，有些球员在下落有些球员在起跳的情况一致，更接近真实的不规则的人墙模式，有利于球员形成更敏锐的洞察力，提高其球商。更进一步，所述安装板上设置有多个人形板组件，每个人形板组件的固定杆长度不等，使得每个滑动杆在固定杆内的移动行程不同，所述每个回位簧的劲度系数不等，从而使得人形板回弹的高度也不同。

采用本足球任意球训练装置，可以一个球门一个守门员对应多个人墙多个任意球罚球运动员，从而提高了守门员和罚球运动员训练效率，降低了训练成本，更加科学合理人性化。本产品结构简单合理，有利于进一步实现防水功能和个性化调整，比如扩大人墙宽度和高度，同时方便维修维护，是一种实用的体育训练设备。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。